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移动通信原理与设备
1.5.2.1 4.2.1 扩频通信的定义

4.2.1 扩频通信的定义

扩频通信是近年发展非常迅速的一种技术,它与光纤通信、卫星通信,一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。它不仅在军事通信中发挥出了不可取代的优势,而且广泛地渗透到了社会的各个领域,如通信、遥测、监控、报警和导航等。

所谓扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),是一种把信息的频谱展宽之后再进行传输的技术。频谱的展宽是通过使待传送的信息数据被数据传输速率高许多倍的伪随机码序列(也称扩频序列)的调制来实现的,与所传信息数据无关。在接收端则采用相同的扩频码序列进行相关同步接收、解扩,将宽带信号恢复成原来的窄带信号,从而获得原有数据信息。扩频通信与CDMA的关系是:CDMA只能由扩频技术来实现,而扩频通信并不意味着CDMA。

这一定义包含了以下三方面的含义。

1.信号的频谱被展宽了

传输任何信息都需要一定的带宽,称为信息带宽。一般的调频信号,或脉冲编码调制信号,它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几,扩频通信信号带宽与信息带宽之比则高达100~1 000,属于宽带通信。为什么要用这样宽的频带的信号来传输信息呢?这样岂不太浪费宝贵的频率资源了吗?通过后面分析扩频通信的理论基础可以找到答案。

2.采用高速扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱

在时间上有限的信号,其频谱是无限的,信号的频带宽度与其持续时间近似成反比,1μm的脉冲的带宽约为1MHz。因此,如果用很窄(高速)的脉冲序列来对所传信息进行调制,则可产生很宽频带的信号。

3.在接收端用相关解调来解扩

正如在一般的窄带通信中,已调信号在接收端都要进行解调来恢复所传的信息。在扩频通信中,接收端则用与发送端相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解调,恢复所传的信息。换句话说,这种相关解调起到解扩的作用,即把扩展以后的信号又恢复成原来所传的信息。这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号,而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程,会带来一系列好处。弄清楚扩频和解扩处理过程的机制,是理解扩频通信本质的关键所在。